18直接剪切試驗(yàn)
18.1 慢剪試驗(yàn)
18.1.1 本試驗(yàn)方法適用于細(xì)粒土。
18.1.2 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備應(yīng)符合下列規(guī)定∶
1 應(yīng)變控制式直剪儀(圖18.1.2):由剪切盒、垂直加壓設(shè)備、剪切傳動(dòng)裝置、測力計(jì)、位移量測系統(tǒng)組成。
圖18.1.2 應(yīng)變控制式直剪儀
1—剪切傳動(dòng)機(jī)構(gòu);2—推動(dòng)器;3一下盒;4—垂直加壓框架;5一垂直位移計(jì);6—傳壓板;
7—透水板;8一上盒;9一儲(chǔ)水盒;10一測力計(jì);11一水平位移計(jì);12—滾珠;13一試樣
2環(huán)刀;內(nèi)徑61.8mm,高度20mm。
3 位移量測設(shè)備∶量程為10mm,分度值為0.01mm的百分表;或準(zhǔn)確度為全量程0.2%的傳感器。
18.1.3慢剪試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行∶
1 原狀土試樣制備,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第3.1.4條的步驟進(jìn)行,擾動(dòng)土試樣制備按本標(biāo)準(zhǔn)第3.1.5、3.1.6條的步驟進(jìn)行,每組試樣不得少于4個(gè);當(dāng)試樣需要飽和時(shí),應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第3.2.4條的步驟進(jìn)行。
2對(duì)準(zhǔn)剪切容器上下盒,插入固定銷,在下盒內(nèi)放透水板和濾紙,將帶有試樣的環(huán)刀刃口向上,對(duì)準(zhǔn)剪切盒口,在試樣上放濾紙和透水板,將試樣小心地推入剪切盒內(nèi)。
注:透水板和濾紙的濕度接近試樣的濕度。
3移動(dòng)傳動(dòng)裝置,使上盒前端鋼珠剛好與測力計(jì)接觸,依次放上傳壓板、加壓框架,安裝垂直位移和水平位移量測裝置,并調(diào)至零位或測記初讀數(shù)。
根據(jù)工程實(shí)際和土的軟硬程度施加各級(jí)垂直壓力,對(duì)松軟試樣垂直壓力應(yīng)分級(jí)施加,以防土樣擠出。施加壓力后,向盒內(nèi)注水,當(dāng)試樣為非飽和試樣時(shí),應(yīng)在加壓板周圍包以濕棉紗。
施加垂直壓力后,每1h測讀垂直變形一次。直至試樣固結(jié)變形穩(wěn)定。變形穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)為每小時(shí)不大于0.005mm。
6拔去固定銷,以小于0.02mm/min的剪切速度進(jìn)行剪切,試樣每產(chǎn)生剪切位移0.2~0.4mm測記測力計(jì)和位移讀數(shù),直至測力計(jì)讀數(shù)出現(xiàn)峰值,應(yīng)繼續(xù)剪切至剪切位移為4mm時(shí)停機(jī),記下破壞值;當(dāng)剪切過程中測力計(jì)讀數(shù)無峰值時(shí),應(yīng)剪切至剪切位移為6mm 時(shí)停機(jī)。
7 需要估算試樣的剪切破壞時(shí)間,可按下式計(jì)算∶
tf=50t50 (18.1.3)
式中tf——達(dá)到破壞所經(jīng)歷的時(shí)間(min);
t50 ——固結(jié)度達(dá)50%所需的時(shí)間(min)。
8剪切結(jié)束,吸去盒內(nèi)積水,退去剪切力和垂直壓力,移動(dòng)加壓框架,取出試樣,測定試樣含水率。
18.1.4 剪應(yīng)力應(yīng)按下式計(jì)算∶
(18.1.4)
式中τ——試樣所受的剪應(yīng)力(kPa);
R——測力計(jì)量表讀數(shù)(0.0lmm)。
18.1.5 以剪應(yīng)力為縱坐標(biāo),剪切位移為橫坐標(biāo),繪制剪應(yīng)力與剪切位移關(guān)系曲線(圖18.1.5),取曲線上剪應(yīng)力的峰值為抗剪強(qiáng)度,無峰值時(shí),取剪切位移4mm所對(duì)應(yīng)的剪應(yīng)力為抗剪強(qiáng)度。
18.1.6 以抗剪強(qiáng)度為縱坐標(biāo),垂直壓力為橫坐標(biāo),繪制抗剪強(qiáng)度與垂直壓力關(guān)系曲線(圖18.1.6),直線的傾角為摩擦角,直線在縱坐標(biāo)上的截距為粘聚力。
18.1.7 慢剪試驗(yàn)的記錄格式見附錄D表D-32。
18.2 固結(jié)快剪試驗(yàn)
18.2.1本試驗(yàn)方法適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細(xì)粒土。
18.2.2 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)與本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.2條相同。
18.2.3 固結(jié)快剪試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟述
1 試樣制備、安裝和固結(jié),應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.3條1~5款的步驟進(jìn)行。
2 固結(jié)快剪試驗(yàn)的剪切速度為0.8mm/min,使試樣在3~5min內(nèi)剪損,其剪切步驟應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.3條6、8款的步驟進(jìn)行。
18.2.4 固結(jié)快剪試驗(yàn)的計(jì)算應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.4條的規(guī)定進(jìn)行。
18.2.5 固結(jié)快剪試驗(yàn)的繪圖應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.5、18.1.6條的規(guī)定進(jìn)行。
18.2.6固結(jié)快剪試驗(yàn)的記錄格式與本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.7條相同。
18.3 快剪試驗(yàn)
18.3.1本試驗(yàn)方法適用于滲透系數(shù)小于10-6cm/s的細(xì)粒土。
18.3.2本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)與本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.2條相同
18.3.3 快剪試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行∶
1 試樣制備、安裝應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.3條1~4款的步驟進(jìn)行。安裝時(shí)應(yīng)以硬塑料薄膜代替濾紙,不需安裝垂直位移量測裝置。
2施加垂直壓力,拔去固定銷,立即以0.8mm/min的剪切速度按本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.3條6、8款的步驟進(jìn)行剪切至試驗(yàn)結(jié)束。使試樣在3~5min內(nèi)剪損。
18.3.4 快剪試驗(yàn)的計(jì)算應(yīng)按木標(biāo)準(zhǔn)第18.1.4條的規(guī)定進(jìn)行。
18.3.5 快剪試驗(yàn)的繪圖應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.5、18.1.6條的規(guī)定進(jìn)行。
18.3.6 快剪試驗(yàn)的記錄格式與本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.7條相同。
18.4 砂類土的直剪試驗(yàn)
18.4.1 本試驗(yàn)方法適用于砂類土。
18.4.2 本試驗(yàn)所用的主要儀器設(shè)備,應(yīng)與本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.2條相同。
18.4.3 砂類土的直剪試驗(yàn),應(yīng)按下列步驟進(jìn)行∶
1 取過2mm篩的風(fēng)干砂樣1200g,按本標(biāo)準(zhǔn)第3.1.5條的步驟制備砂樣。
2 根據(jù)要求的試樣干密度和試樣體積稱取每個(gè)試樣所需的風(fēng)干砂樣質(zhì)量,準(zhǔn)確至0.1g。
3對(duì)準(zhǔn)剪切容器上下盒,插入固定銷,放干透水板和干濾紙。將砂樣倒入剪切容器內(nèi),拂平表面,放上硬木塊輕輕敲打,使試相達(dá)到預(yù)定的干密度,取出硬木塊,拂平砂面。依次放上干濾紙、干透水板和傳壓板。
4 安裝垂直加壓框架,施加垂直壓力,試樣剪切應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第18.2.3條2款的步驟進(jìn)行。
18.4.4砂類土直剪試驗(yàn)的計(jì)算,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.4條的規(guī)定進(jìn)有。
18.4.5 砂類土直剪試驗(yàn)的繪圖,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.5、18.1.6條的規(guī)定進(jìn)行。
18.4.6 砂類土直剪試驗(yàn)的記錄格式與本標(biāo)準(zhǔn)第18.1.7條相同。